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Titre : Couplage d’électrons avec d’autres « ons » dans les supraconducteurs: la « colle » de la supraconductivité vue par la diffusion inélastique des photons et la photo-émission

Résumé

Le couplage d’électrons avec d’autres excitations thermiques des solides, notamment les vibrations atomiques, ou phonons, est à l’origine de beaucoup de propriétés fondamentales de la matière, comme la résistivité électrique, mais aussi de sa disparition dans les supraconducteurs par le mécanisme de l’appariement de Cooper. 

Mesurer directement cet appariement reste assez élusif. Une approche possible consiste à regarder les phonons, par diffusion inélastique de rayons x (ou de neutrons), et les électrons par photoémission, et encore mieux à coupler les deux approches, ce qui permet de corréler les effets. 

Mais si de plus l’énergie du rayon x est accordée à celle d’une transition électronique entre un niveau de cœur et une bande de valence de la matière explorée, la diffusion inélastique, dite résonnante dans ce cas, acquiert des propriétés nouvelles telles qu’une sensibilité aux excitations magnétiques, les magnons, autrement invisibles aux rayons x.  

De plus, les phonons, vus ainsi par l’intermédiaire de cette transition électronique, ne sont visibles qu’en présence d’un couplage entre la charge excitée et la vibration, ce qui donne accès au couplage électron-phonon. 

Les exemples choisis seront donnés dans le domaine des supraconducteurs dits « classiques », où l’appariement de Cooper par des phonons est bien établi, mais aussi dans les cuprates, où la question est encore ouverte.